專利名稱：一種地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于旱區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)林灌溉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微灌灌水器，特別涉及一種地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器。
背景技術(shù)：
近十年來我國在現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)方面發(fā)展較快，在大力發(fā)展現(xiàn)代節(jié)水灌溉的過程中，人們普遍認(rèn)識(shí)到，滴灌是最省水的技術(shù)，但其存在以下問題:地上滴灌毛管全部暴露在地面上，不僅影響耕作、造成人為破壞，而且容易老化，使用壽命僅為3-5年。如果采用地下滴灌，容易造成灌水器的堵塞，何時(shí)何處發(fā)生堵塞不易被人發(fā)現(xiàn)，維修難度大，如果再次大面積更換毛管，施工難度大、滴灌成本也較大，由此限制了地上滴灌和地下滴灌的大面積發(fā)展。為了克服上述滴灌工程的不足，申請(qǐng)人在長期的研究過程中，于2008將名稱為“一種適用于樹木的地下涌泉根灌方法”，申請(qǐng)了中國專利(申請(qǐng)?zhí)?200810150395.8)，該專利申請(qǐng)?zhí)岢隽擞咳嗟男赂拍?，并制作了一種簡單的助理灌水器，將由直徑為4_的豎管流出的水經(jīng)由助理灌水器導(dǎo)入作物根部，該申請(qǐng)?zhí)岢隽擞咳嗟睦砟睿粌H克服了地上和地下滴灌方式的缺點(diǎn)，毛管使用壽命由5-8年增加到20年，而且將水分直接補(bǔ)充到作物根系部位，實(shí)現(xiàn)由灌溉土壤到灌溉作物轉(zhuǎn)變，減少了地面蒸發(fā)和灌水器的堵塞，提高了灌水利用效率，其技術(shù)方案中給出的助理灌水器也是一種簡易的雛形，并沒有形成一種真正意義上的涌泉根灌產(chǎn)品。一種螺紋式涌泉根灌灌水器(申請(qǐng)?zhí)?201010156199.9)提出了利用迷宮流道消能的涌泉根灌器。一種壓力可調(diào)式涌泉根灌灌水器(申請(qǐng)?zhí)?201010156210.1)提出利用流道長度控制灌水器壓力流量關(guān)系，進(jìn)而達(dá)到在不同額定工作壓力下灌水器流量相等的目的。一種斜齒迷宮流道涌泉根灌灌水器(申請(qǐng)?zhí)?201010208686.5)，對(duì)灌水器迷宮流道進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了灌水器的抗堵性能。一種地埋式壓力補(bǔ)償涌泉根灌水器，將迷宮流道和壓力補(bǔ)償相結(jié)合，使灌水器流態(tài)指數(shù)降低到0.02以下，是一種適于山地自壓灌溉的灌水器。但上述灌水器存在如下缺點(diǎn):(I)迷宮流道灌水器的流態(tài)指數(shù)在0.5左右，在地形起伏較大的山坡地應(yīng)用時(shí)，灌水均勻度低；(2)壓力補(bǔ)償式灌水器壓力起調(diào)值在5m以上，當(dāng)灌水器工作壓力在5m以下時(shí)，不具備壓力補(bǔ)償性能；(3)所有灌水器均利用消耗能量的方式在不同工作壓力下獲得相同流量，進(jìn)而引起了能量的浪費(fèi)；(4)灌水器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本發(fā)明的目的在于一種結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長、價(jià)格低廉的間歇供水式涌泉根灌灌水器。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，其側(cè)壁上設(shè)有通氣導(dǎo)水口 ；所述的進(jìn)水口的內(nèi)部嵌入具有四孔道的缸體；所述的缸體與灌水器的底部連接；所述的缸體的內(nèi)部為球形開關(guān)；所述的球形開關(guān)與拉桿的一端連接；所述的拉桿的另一端穿過所述灌水器的底部與其內(nèi)部裝有的浮球連接。所述灌水器的頂部設(shè)有上蓋。所述的缸體底部設(shè)有缸體蓋。本發(fā)明的地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器的工作原理:
采用浮球帶動(dòng)拉桿球塞開關(guān)控制進(jìn)水口，灌水器內(nèi)部自由水面升高時(shí)，浮球隨之上升，浮球帶動(dòng)拉桿球塞關(guān)閉進(jìn)水口，當(dāng)自由水面下降時(shí)，浮球下降球塞也隨之下降，進(jìn)水口處于開啟狀態(tài)，因而達(dá)到間歇供水的目的。
本發(fā)明的一種間歇供水式涌泉根灌灌水器的優(yōu)點(diǎn)在于:
灌水器出流量保持不變，由于灌水器出水口的流量始終在恒定水位條件下出流，流量不受毛管水壓力的影響，一直保持穩(wěn)定狀態(tài)；該灌水器可以在非常低的供水壓力下工作，因而節(jié)約了能耗；具有滲灌特點(diǎn)，地面蒸發(fā)量小，提高了水資源利用效率；由于管道系統(tǒng)全部埋入地面以下，提高了管道使用壽命；抗堵塞能力強(qiáng)，進(jìn)水口和出水口開度均大于2mm;水力性能良好、流態(tài)指數(shù)近似于零。本發(fā)明的間歇供水式涌泉根灌灌水器，不同于以往微灌灌水器，它能在不同進(jìn)口壓力下，自動(dòng)控制進(jìn)水口開度，以達(dá)到間歇式供水的效果，使之在單位時(shí)間內(nèi)流量相同，適用于各種不同土質(zhì)的土壤進(jìn)行涌泉根灌，灌溉水利用效率高。灌水器內(nèi)部有浮球直徑30_，四孔道缸體直徑10mm，缸體上部有四個(gè)孔道，缸體內(nèi)橡膠球形開關(guān)直徑10mm，流態(tài)指數(shù)接近0，消能和紊流效果好。其結(jié)構(gòu)簡單，具有根灌和涌泉的特點(diǎn)；采用間歇式涌泉根灌灌水器，其管道系統(tǒng)可以全部埋入地下，類似于地埋式噴灌；內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆卸更換、維修簡單，因?yàn)楣嗨髋c毛管通過直徑為20_的豎管連接，可以簡單的拆卸和更換；由于該間歇式涌泉根灌灌水器灌水量可以自動(dòng)控制，每株樹僅配備I個(gè)，固定投資較小；使用壽命長、價(jià)格低廉，由于所有管道均埋入地面以下，與暴露在地面的管道相比，使用壽命由3-5年提高到20年以上，造價(jià)降低20%以上。


下面結(jié)合實(shí)施方式及附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器。圖1是本發(fā)明間歇供水式涌泉根灌灌水器的剖示圖。圖2是本發(fā)明間歇供水式涌泉根灌灌水器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本發(fā)明的地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器，包括一個(gè)灌水器1，所述的灌水器I的底部設(shè)有進(jìn)水口 9和出水口 3，其側(cè)壁上設(shè)有通氣導(dǎo)水口 2 ;所述的進(jìn)水口 9的內(nèi)部嵌入具有四孔道的缸體7 ;所述的缸體7與灌水器I的底部連接；所述的缸體7的內(nèi)部為球形開關(guān)8 ;所述的球形開關(guān)8與拉桿6的一端連接；所述的拉桿6的另一端穿過所述灌水器I的底部與其內(nèi)部裝有的浮球5連接。所述的出水口 3可以根據(jù)需要設(shè)置在灌水器I底部的不同位置。所述灌水器I的上部設(shè)有上蓋4。
所述的缸體I底部設(shè)有缸體蓋10。圖2是本發(fā)明間歇供水式涌泉根灌灌水器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，灌水器I的整體埋在地表下的土壤里，只有通氣導(dǎo)水口 2通過軟管與大氣相通，毛管12為滴灌工程的末級(jí)管道，埋入耕作層以下，豎管11的一端與毛管12連接，另一端與進(jìn)水口 9連接，水流輸送到灌水器進(jìn)水口 9后，經(jīng)過內(nèi)嵌的四孔道缸體7上的四個(gè)孔道進(jìn)入缸體內(nèi)部，當(dāng)水充滿缸體7后，再進(jìn)入灌水器I體內(nèi)，進(jìn)水口流量大于出水口流量,灌水器I體內(nèi)水位上升，當(dāng)水位到達(dá)一定高度后，由于浮力作用，浮球5帶動(dòng)拉桿開始上升，四孔道缸體內(nèi)球形開關(guān)收到拉桿的拉力左右上升，關(guān)閉進(jìn)水口，進(jìn)而停止供水；當(dāng)灌水器I體內(nèi)水位下降時(shí)，浮球帶動(dòng)拉桿下落，球形開關(guān)8打開，開始供水；因此，當(dāng)土壤入滲流量大于進(jìn)水口供水流量時(shí)，開關(guān)處于打開狀態(tài)，當(dāng)土壤入滲流量小于供水流量時(shí)，球形開關(guān)會(huì)自動(dòng)調(diào)整進(jìn)水口開度，進(jìn)出水口流量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)根據(jù)土壤墑情自動(dòng)調(diào)整已達(dá)到間歇供水的目的。
本實(shí)例的通氣導(dǎo)水孔通過軟管與大氣相通，灌水器殼體內(nèi)部壓強(qiáng)為當(dāng)?shù)卮髿鈮?，保證了殼體內(nèi)部液面為自由液面。本發(fā)明的間歇供水式涌泉根灌灌水器的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)為:灌水器I的高度為70mm,夕卜徑為50mm,內(nèi)徑為48mm。四孔道缸體7的內(nèi)徑為IOmm,孔道為2mmX4mm的矩形，缸體上部進(jìn)水口的孔徑為4mm。進(jìn)水口 9的壓力為IOm/ h。出水口 3的內(nèi)徑為3mm，流量為6_7L/h。浮球5的直徑為40mm。球形開關(guān)8的直徑為10mm。拉桿6的長度為30mm。
權(quán)利要求
1.一種地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器(1)，其特征在于，所述的灌水器(I)的底部設(shè)有進(jìn)水口(9)和出水口(3)，其側(cè)壁上設(shè)有通氣導(dǎo)水口(2);所述的進(jìn)水口(9)的內(nèi)部嵌入具有四孔道的缸體(7);所述的缸體(7)與灌水器(I)的底部連接；所述的缸體(7)的內(nèi)部為球形開關(guān)(8);所述的球形開關(guān)(8)與拉桿(6)的一端連接；所述的拉桿(6)的另一端穿過所述灌水器(I)的底部與其內(nèi)部裝有的浮球(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述灌水器(I)的上部設(shè)有上蓋(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的缸體(7)底部設(shè)有缸體蓋(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述灌水器(I)的高度為70mm,夕卜徑為50mm,內(nèi)徑為48mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的四孔道缸體(7)的內(nèi)徑為IOmm,孔道為2mmX4mm的矩形,缸體上部進(jìn)水口的孔徑為4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的進(jìn)水口(9)的壓力為IOm/ ho
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的出水口(3)的內(nèi)徑為3mm，流量為6-7L/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的浮球(5)的直徑為40mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的球形開關(guān)(8)的直徑為10mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間歇供水式涌泉根灌灌水器，其特征在于，所述的拉桿(6)的長度為30mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器，包括灌水器，所述的灌水器的底部設(shè)有進(jìn)水口和出水口，其側(cè)壁上設(shè)有通氣導(dǎo)水口；所述的進(jìn)水口的內(nèi)部嵌入具有四孔道的缸體；所述的缸體與灌水器的底部連接；所述的缸體的內(nèi)部為球形開關(guān)；所述的球形開關(guān)與拉桿的一端連接；所述的拉桿的另一端穿過所述灌水器的底部與其內(nèi)部裝有的浮球連接。該地埋式間歇供水式涌泉根灌灌水器的結(jié)構(gòu)簡單，維修方便、使用壽命長、價(jià)格低廉。
文檔編號(hào)B05B1/30GK103111383SQ201310026730
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月5日
發(fā)明者朱德蘭, 張以升, 張 林, 牛文鵬, 葛茂生, 鞏興輝, 李振, 戚春燕, 朱金福 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)